一种多通道飞轮组件测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多通道飞轮组件测试系统，包括测控计算机、测控箱、程控电源、数字电流表、转接箱；转接箱与被测飞轮组件相连用于对被测飞轮组件产生的信号进行调理，测控箱与转接箱相连接用于将经过调理的信号进行采集处理，并通过转接箱向被测飞轮组件发送开关量控制信号，程控电源为测控箱和转接箱提供电源；数字电流表对测控箱中采集的被测飞轮组件电机电流进行监控；测控计算机与测控箱相连用于将测控箱采集的被测飞轮组件数据进行存储、处理并显示。本实用新型专利技术能够对多个飞轮组件实现自动测试，提高了测试效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多通道飞轮组件测试系统，属于航天测试

技术介绍
飞轮组件是卫星实现姿态控制的核心部件之一，其工作原理是利用飞轮组件的偏 置动量所具有的陀螺定轴性和相对大的速度变化所产生的反作用力矩，用来稳定或改变卫 星的姿态，以实现对卫星的姿态控制。其姿态控制通常采用以多个飞轮组件组成的三轴稳 定控制系统。因此，对这些高精度飞轮组件的测试在卫星的研制过程中自然就占据了十分 重要的地位。现有的测试方法是对飞轮组件一个一个地进行手工测试，不仅工作量大，而且 测试数据常有误差，甚至有些参数还不能直接测出。因而，这种手工测试的方法已经不能满 足当前的要求。只有利用计算机控制实现自动测试，再通过其强大的后处理功能，才能在短 时间内准确地完成测试项目，以满足实际要求。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种多通道飞轮组件 测试系统，对多个飞轮组件实现自动测试，提高了测试效率。本技术的技术解决方案是一种多通道飞轮组件测试系统，包括测控计算机、 测控箱、程控电源、数字电流表、转接箱；转接箱与被测飞轮组件相连用于对被测飞轮组件 产生的信号进行调理，测控箱与转接箱相连接用于将经过调理的信号进行采集处理，并通 过转接箱向被测飞轮组件发送开关量控制信号，程控电源为测控箱和转接箱提供电源；数 字电流表对测控箱中采集的被测飞轮组件电机电流进行监控；测控计算机与测控箱相连用 于将测控箱采集的被测飞轮组件数据进行存储、处理并显示。所述测控箱由系统电源、信号电源、CPU模块、A/D采集模块和开关量控制模块组 成，系统电源与程控电源相连用于为测控箱供电，信号电源采用士 12V电源，通过转接箱为 被测飞轮组件提供电源；CPU模块用于控制A/D采集模块和测试模块；A/D采集模块由光电 隔离型A/D采集板组成用于采集被测飞轮组件产生的电压和电流，A/D采集模块通过RAM与 CPU模块交换数据；开关量控制模块通过转接箱对被测飞轮组件进行开关量控制。所述转接箱由信号调理模块、信号转接模块和飞轮线路盒接口模块组成，飞轮线 路盒接口模块与被测飞轮组件相连用于接收被测飞轮组件产生的信号，与测控箱中的开关 量控制模块相连用于将开关量控制信号发送至被测飞轮组件，信号调理模块与飞轮线路盒 相连用于将飞轮线路盒接收的信号调理成标准信号，信号转接模块与测控箱中的A/D采集 模块和信号调理模块相连，用于将调理后的标准信号输出至A/D采集模块。本技术与现有技术相比的有益效果是本技术具备数据处理及随机运算 功能，可以直接测试出飞轮的反作用力矩、静摩擦力矩、阻力矩及其特性曲线，可快速自动 完成整个复杂的测试流程，原来手工测试一个飞轮组件就需要将近8个小时的时间，而采 用本系统测量6个飞轮组件仅需4小时即可完成的全部数据测试，解决了现有手工测试中存在的种种问题，确保在短时间内准确地完成所需进行的大量测试项目。附图说明图1为本技术的系统组成图；图2为本技术中转接箱的组成结构图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明如图1所示，一种多通道飞轮组件测试系统，包括测控计算机、测控箱、程控电源、 数字电流表、转接箱；转接箱与被测飞轮组件相连用于对被测飞轮组件产生的信号进行调 理，测控箱与转接箱相连接用于将经过调理的信号进行采集处理，并通过转接箱向被测飞 轮组件发送开关量控制信号，程控电源为测控箱和转接箱提供电源；数字电流表对测控箱 中采集的被测飞轮组件电机电流进行监控；测控计算机与测控箱相连用于将测控箱采集的 被测飞轮组件数据进行存储、处理并显示。所述测控箱由系统电源、信号电源、CPU模块、A/D采集模块和开关量控制模块组 成，系统电源与程控电源相连用于为测控箱供电，信号电源采用士 12V电源，通过转接箱为 被测飞轮组件提供电源；CPU模块用于控制A/D采集模块和测试模块；A/D采集模块由光电 隔离型A/D采集板组成用于采集被测飞轮组件产生的电压和电流，A/D采集模块通过RAM 与CPU模块交换数据；开关量控制模块通过转接箱对被测飞轮组件进行开关量控制。系统 主板以CPU模块为中心，控制各功能模块，由MC600ETX CPU模块，128M DDR内存所组成；A/ D采集模块由智能的光电隔离型32通道16位A/D采集板组成，包含调理后的所有被测电压 和电流的信号采集，并通过RAM与CPU模块交换数据；开关量控制模块由1路开关量输入，2 路开关量输出，3路模拟量输出，1路脉冲信号测频所组成，实现被测飞轮组件的转速、转速 方向、力矩控制指令输出的单独控制。采用多套智能测试模块即可实现多通道飞轮组件的 测试。中心测控箱通过连接不同的转接箱，即可实现多通道飞轮组件不同型号的测试。如图2所示，转接箱由信号调理模块、信号转接模块和飞轮线路盒接口模块组成， 飞轮线路盒接口模块与被测飞轮组件相连用于接收被测飞轮组件产生的信号，与测控箱中 的开关量控制模块相连用于将开关量控制信号发送至被测飞轮组件，信号调理模块与飞轮 线路盒相连用于将飞轮线路盒接收的信号调理成标准信号，信号转接模块与测控箱中的A/ D采集模块和信号调理模块相连，用于将调理后的标准信号输出至A/D采集模块。其中不同 型号的飞轮线路盒接口模块对应有不同的信号调理模块。软件部分放置在中心测控箱中，软件设计以Delphi编译软件的组成结构为基础， 每一部分组成一个独立的线程，线程之间的交互通过公共模块。公共模块包含所有的交互 变量，定义数据结构及各模块共有的一些功能函数；该结构囊括一个飞轮组件所有的状态 及该飞轮组件的各种参数。主模块由10个试验项目所组成，包含软件初始化工作、操控程 控电源、调用其它模块、程序显示功能、过程控制、状态显示、向其它模块下发指令，以实现 测试的自动控制；数据采集模块采用了多次采集求平均的方法，定时采集信号，以保持当前 变量值始终是飞轮组件的状态；数据存储模块包含定时将当前所有关于飞轮的状态状况存 入数据库，并可以分析出用户曾经的操作，以及该操作导致的结果，以便进行历史查询；指令下发模块包含飞轮组件特定状态的控制、切换和信号输出；反作用力矩曲线显示模块包 含将主模块获取的反作用力矩与转速之间的关系单独进行显示；飞轮状态稳态模块则采用 “乒乓”算法，并在特定情况下及时调整“乒乓”的范围，以将飞轮稳定在某一状态；远程控制 模块则采用DCOM技术，与其它功能模块一起组成远程控制系统的服务器端软件，完成与远 程终端的通讯任务。本技术的一种多通道飞轮组件测试系统的测试过程简述如下(1)根据被测飞轮组件的型号，选定配套的转接箱，同步测试6个飞轮组件。(2)按规定标记做好测试系统各部分之间的电缆连接，包括测控箱和转接箱的连 接；程控电源、数字电流表和测控箱及转接箱的连接；被测飞轮组件和转接箱的连接。(3)依次开启程控电源、启动测控箱、信号电源并运行测试软件。(4)软件初始化完成后，进入测试信息设置界面，输入被测飞轮组件的型号及其测 试编号。在测试方法选择界面中，可以点击测试内容，也可以按软件的测试流程自动完成全 部的测试内容，且所有测试数据都能在界面中显示，并存入数据库；当选择“试验状态”的菜 单项时，可调出需要查询的数据，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多通道飞轮组件测试系统，其特征在于：包括测控计算机、测控箱、程控电源、数字电流表、转接箱；转接箱与被测飞轮组件相连用于对被测飞轮组件产生的信号进行调理，测控箱与转接箱相连接用于将经过调理的信号进行采集处理，并通过转接箱向被测飞轮组件发送开关量控制信号，程控电源为测控箱和转接箱提供电源；数字电流表对测控箱中采集的被测飞轮组件电机电流进行监控；测控计算机与测控箱相连用于将测控箱采集的被测飞轮组件数据进行存储、处理并显示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵智宏，王天悦，杨继刚，郑海源，屈传堂，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[]